DE112016000951T5 - A weight responsive occupant detection and classification method and system for a vehicle seat - Google Patents
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Abstract
Ein Insassenklassifizierungssystem für einen Fahrzeugsitz (12) zur Verwendung in einem Fahrzeugsitz (10) umfasst einen auf Gewicht ansprechenden Sensor (14; 54, 56, 56, 56), wenigstens ein Rahmenelement (16; 58), das als Halter für den auf Gewicht ansprechenden Sensor (14; 54, 56, 56, 56) dient, so dass der auf Gewicht ansprechende Sensor zwischen dem Sitzschaumelement (40) und dem Rahmenelement (16; 58) angeordnet ist, und eine Auswerteeinheit (20), die dafür ausgelegt ist, einen Zustand des wenigstens einen auf Gewicht ansprechenden Sensors (14; 54, 56, 56, 56) auszuwerten.Das Rahmenelement (16; 58) ist fest an der Sitzgrundfläche (30) angebracht. Falls eine mechanisch Last wenigstens entsprechend einem ersten vorbestimmten Schwellenwert von einem Sitzinsassen ausgeübt wird, ist ein Abschnitt des Fahrzeugsitzes (10) dafür ausgelegt, in mechanische Wechselwirkung mit dem wenigstens einen auf Gewicht ansprechenden Sensor (14; 54, 56, 56, 56) zu treten, und er ist dafür ausgelegt, einen Zustand des wenigstens einen auf Gewicht ansprechenden Sensors (14; 54, 56, 56, 56) zu ändern, falls eine mechanische Last wenigstens entsprechend einem zweiten vorbestimmten Schwellenwert ausgeübt wird. Eine relative Bewegung zwischen der Sitzgrundfläche (30) und dem wenigstens einen auf Gewicht ansprechenden Sensor (14; 54, 56, 56, 56) ist zumindest für ausgeübte mechanische Lasten, die kleiner als der erste vorbestimmte Schwellenwert sind, ausgeschlossen.An occupant classification system for a vehicle seat (12) for use in a vehicle seat (10) comprises a weight responsive sensor (14; 54,56,56,56), at least one frame member (16; 58) serving as a weight support responsive sensor (14; 54, 56, 56, 56), so that the weight-responsive sensor is disposed between the seat foam member (40) and the frame member (16; 58), and an evaluation unit (20) adapted therefor to evaluate a condition of the at least one weight-responsive sensor (14; 54, 56, 56, 56). The frame member (16; 58) is fixedly attached to the seat base (30). If a mechanical load is applied by a seat occupant at least corresponding to a first predetermined threshold, a portion of the vehicle seat (10) is adapted to mechanically interact with the at least one weight-responsive sensor (14; 54, 56, 56, 56) and is adapted to change a state of the at least one weight-responsive sensor (14; 54, 56, 56, 56) if a mechanical load is applied at least in accordance with a second predetermined threshold. Relative movement between the seat base (30) and the at least one weight-responsive sensor (14; 54, 56, 56, 56) is precluded, at least for applied mechanical loads that are less than the first predetermined threshold.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein auf Gewicht ansprechendes Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystem für einen Fahrzeugsitz, ein Verfahren zum Erkennen und Klassifizieren einer Fahrzeugsitzbelegung unter Verwendung eines solchen Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystems für einen Fahrzeugsitz und ein Softwaremodul zum Ausführen des Verfahrens.The invention relates to a weight responsive vehicle occupant detection and classification system, a method of detecting and classifying a vehicle seat occupancy using such a vehicle seat occupant detection and classification system, and a software module for carrying out the method.
Stand der TechnikState of the art
Belegungserkennungssysteme für Fahrzeugsitze sind heutzutage insbesondere in Personenwagen zum Bereitstellen eines Sitzbelegungssignals für verschiedene Geräte weit verbreitet, zum Beispiel zum Zweck eines Sicherheitsgurterinnerungssystems (Seat Belt Reminder, SBR) oder einer Aktivierungskontrolle für ein zusätzliches Rückhaltesystem (Auxiliary Restraint System, ARS). Sitzbelegungserkennungssysteme umfassen Sitzbelegungssensoren, die es bekanntlich in einer Reihe von Varianten gibt, z. B. basierend auf kapazitiver Erfassung, Verformungserfassung oder auf der Erfassung von Druck/Kraft. Um Anforderungen betreffend eine einfache Integrierung und die benötigte Robustheit zu erfüllen, wurden gewichtsempfindliche Sitzbelegungssensoren typischerweise auf der B-Oberfläche eines Fahrzeugsitzes angeordnet, d. h. zwischen einem Schaumkörper eines Sitzpolsters und einer Sitzschale oder Polstertragfedern des Fahrzeugsitzes.Occupancy detection systems for vehicle seats are now widely used, especially in passenger cars, for providing a seat occupancy signal to various devices, for example, for the purpose of a Seat Belt Reminder (SBR) or an Auxiliary Restraint System (ARS) activation control. Seat occupancy detection systems include seat occupancy sensors, which are known to exist in a number of variations, e.g. B. based on capacitive detection, deformation detection or on the detection of pressure / force. To meet requirements for ease of integration and robustness required, weight-sensitive seat occupancy sensors have typically been placed on the B-surface of a vehicle seat, i. H. between a foam body of a seat cushion and a seat shell or cushion support springs of the vehicle seat.
Des Weiteren werden Belegungserkennungssysteme für Fahrzeugsitze bekanntlich als Mittel zur Einschätzung einer potentiellen Aktivierung eines eingebauten Passagierrückhaltesystems im Fahrzeug, wie eines Airbags, eingesetzt.Furthermore, occupancy detection systems for vehicle seats are known to be used as means for assessing a potential activation of a built-in passenger restraint system in the vehicle, such as an airbag.
Zum Beispiel beschreibt das Patent
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Es ist wünschenswert, ein Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystem für einen Fahrzeugsitz mit einer verbesserten Leistung und einer verbesserten Spanne in Bezug auf das Klassifizieren von Fahrzeugsitzinsassen, einschließlich Kindersitzen, zum Beispiel zum Zweck des Aktivierens oder Deaktivierens von eingebauten, zusätzlichen Fahrzeugpassagier-Rückhaltesystemen, wie Airbags, und/oder des Aktivierens oder Deaktivierens eines Sicherheitsgurterinnerungssignals (SBR), zur Verfügung zu stellen.It is desirable to provide an occupant detection and classification system for a vehicle seat with improved performance and margin with respect to classifying vehicle seat occupants, including child seats, for example, for the purpose of activating or deactivating built-in additional vehicle passenger restraint systems, such as airbags , and / or activating or deactivating a seat belt reminder signal (SBR).
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystem für einen Fahrzeugsitz zur Verfügung zu stellen, das in der Lage ist, eine Sitzbelegung zuverlässig und reproduzierbar zu erkennen und/oder zumindest ein Kind von einem Erwachsenen als Insassen zu unterscheiden.The invention is therefore based on the object to provide an occupant detection and classification system for a vehicle seat, which is able to detect a seat occupancy reliable and reproducible and / or to distinguish at least one child from an adult as occupants.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch ein Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystem für einen Fahrzeugsitz zur Verwendung in einem Fahrzeugsitz gelöst, der eine Sitzgrundfläche umfasst, die dafür ausgelegt ist, ein Sitzpolster mit wenigstens einem Sitzschaumelement aufzunehmen, und wobei die Sitzgrundfläche und das Sitzpolster zum Stützen eines Gesäßes eines Sitzinsassen vorgesehen sind. Das Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystem für einen Fahrzeugsitz umfasst:
- - wenigstens einen auf Gewicht ansprechenden Sensor, und
- - wenigstens ein Rahmenelement, das als Halter für den wenigstens einen auf Gewicht ansprechenden Sensor dient, wobei der wenigstens eine auf Gewicht ansprechende Sensor in einem Betriebszustand zwischen dem wenigstens einen Sitzschaumelement und dem wenigstens einen Rahmenelement angeordnet ist.
- at least one weight-responsive sensor, and
- at least one frame element which serves as a holder for the at least one weight-responsive sensor, wherein the at least one weight-responsive sensor is arranged in an operating state between the at least one seat foam element and the at least one frame element.
Das wenigstens eine Rahmenelement ist an einem Abschnitt der Sitzgrundfläche an einer Stelle unterhalb des wenigstens einen Sitzschaumelements derart fest angebracht, dass ein Abschnitt des Fahrzeugsitzes dafür ausgelegt ist, mit dem wenigstens einen auf Gewicht ansprechenden Sensor in mechanische Wechselwirkung zu treten, falls eine mechanische Last entsprechend wenigstens einem ersten vorbestimmten Schwellenwert von einem Sitzinsassen auf den wenigstens einen auf Gewicht ansprechenden Sensor ausgeübt und zu diesem hin gerichtet wird. Das wenigstens eine Rahmenelement ist ferner dafür ausgelegt, einen Zustand des wenigstens einen auf Gewicht ansprechenden Sensors zu ändern, falls eine mechanische Last entsprechend wenigstens einem zweiten vorbestimmten Schwellenwert von dem Sitzinsassen ausgeübt wird, wobei der zweite vorbestimmte Schwellenwert größer als der erste vorbestimmte Schwellenwert ist.The at least one frame member is fixedly attached to a portion of the seat bottom at a location below the at least one seat foam member such that a portion of the vehicle seat is adapted to mechanically interact with the at least one weight-responsive sensor, in accordance with a mechanical load at least a first predetermined threshold from a seat occupant on the at least one weight-responsive sensor and exerted thereto is directed. The at least one frame member is further configured to change a state of the at least one weight-responsive sensor if a mechanical load corresponding to at least a second predetermined threshold is applied by the seat occupant, the second predetermined threshold being greater than the first predetermined threshold.
Der Begriff „Fahrzeug“, wie er in dieser Anmeldung verwendet wird, soll insbesondere so verstanden werden, dass er Personenkraftwagen, LKWs und Busse umfasst.The term "vehicle" as used in this application is to be understood in particular to include passenger cars, trucks and buses.
Das Sitzinsassenklassifizierungssystem kann unter anderem Klassen aufweisen, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die aus „leer“, „Kind“, „Kindersitz“ und „Erwachsener“ gebildet ist.The seat occupant classification system may include, among other things, classes selected from a group consisting of "empty," "child," "child seat," and "adult."
Der Ausdruck „mechanische Wechselwirkung“ zwischen zwei Objekten, wie er in dieser Anmeldung verwendet wird, versteht sich insbesondere so, dass eines von den beiden Objekten eine mechanische Kraft direkt über physischen Kontakt oder indirekt über ein drittes Objekt auf das andere der beiden Objekte ausübt.The term "mechanical interaction" between two objects, as used in this application, is understood in particular to mean that one of the two objects exerts a mechanical force directly via physical contact or indirectly via a third object on the other of the two objects.
Eine relative Bewegung zwischen dem Abschnitt der Sitzgrundfläche, an der das wenigstens eine Rahmenelement angebracht ist, und dem wenigstens einen, auf Gewicht ansprechenden Sensor ist zumindest für ausgeübte mechanische Lasten ausgeschlossen, die kleiner als die mechanische Last entsprechend dem ersten Schwellenwert sind.Relative movement between the portion of the seat base to which the at least one frame member is attached and the at least one weight-responsive sensor is excluded at least for applied mechanical loads that are less than the mechanical load corresponding to the first threshold.
Die Ausdrücke „oberhalb“, „höher“, „unterhalb“ und „niedriger“, wie sie in dieser Anmeldung verwendet werden, verstehen sich insbesondere in Bezug auf eine Richtung, die senkrecht zum Fahrgastraumboden angeordnet ist, wobei „oberhalb“ und „höher“ weiter weg vom Fahrgastraumboden und „unterhalb“ und „niedriger“ näher am Fahrgastraumboden bedeuten soll.The terms "above," "higher," "below," and "lower" as used in this application are to be understood as referring in particular to a direction perpendicular to the passenger compartment floor, with "above" and "higher" farther away from the passenger compartment floor and to mean "below" and "lower" closer to the passenger compartment floor.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass jede Sitzpolsterbewegung, die durch Ausüben einer mechanischen Last auf das Fahrzeugsitzpolster erzeugt wird, erkannt und für die Sitzbelegungsklassifizierung gegenüber einem festen Referenzpegel, der von der Sitzgrundfläche und dem wenigstens einen Rahmenelement gebildet wird, verwendet werden kann, wodurch eine genaue und reproduzierbare Erkennung der ausgeübten mechanischen Last, die äquivalent zum zweiten vorbestimmten Schwellenwert ist, ermöglicht wird.The advantage of the invention is that any seat cushion movement generated by exerting a mechanical load on the vehicle seat cushion can be recognized and used for seat occupancy classification against a fixed reference level formed by the seat base and the at least one frame member allowing accurate and reproducible detection of the applied mechanical load equivalent to the second predetermined threshold.
Das System umfasst vorzugsweise ferner eine Auswerteeinheit, die dafür ausgelegt ist, einen Zustand des wenigstens einen auf Gewicht ansprechenden Sensors zur Erzeugung eines Ausgangssignals auszuwerten, welches auf einem Ergebnis der Auswertung basiert und wenigstens eines von einem Sitzbelegungszustand und einer Sitzbelegungsklasse anzeigt.The system preferably further comprises an evaluation unit configured to evaluate a state of the at least one weight-responsive sensor to generate an output signal based on a result of the evaluation and indicative of at least one of a seat occupancy state and a seat occupancy class.
Die von dem Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystem für einen Fahrzeugsitz bereitgestellte Klassifizierung kann vorteilhafterweise die Entscheidung der Aktivierung oder Deaktivierung von Passagierrückhaltesystemen, die in dem Fahrzeug eingebaut sind, unterstützen. Auf diese Weise kann das Insassenerkennungs- und - klassifizierungssystem für einen Fahrzeugsitz dazu beitragen, die Anforderungen von Fahrzeugsicherheitsvorschriften zu erfüllen, wie die Norm FMVSS (Federal Motor Vehicle Safety Standard) Nr. 208 betreffend den Insassenschutz bei einem Unfall.The classification provided by the occupant detection and classification system for a vehicle seat may advantageously assist with the decision to enable or disable passenger restraint systems installed in the vehicle. In this way, the occupant detection and classification system for a vehicle seat may help to meet the requirements of vehicle safety regulations, such as the Federal Motor Vehicle Safety Standard (FMVSS) 208 regarding occupant protection in an accident.
Die Auswerteeinheit kann dafür ausgelegt sein, den Zustand kontinuierlich oder in spezifizierten Abständen, periodisch oder durch ein Ereignis ausgelöst auszuwerten.The evaluation unit can be designed to evaluate the state continuously or at specified intervals, periodically or triggered by an event.
Das Ausgangssignal kann ein elektrisches Signal, ein elektromagnetisches Signal oder irgendeine andere Art von Signal sein, die den Fachleuten geeignet erscheint.The output signal may be an electrical signal, an electromagnetic signal, or any other type of signal that appears appropriate to those skilled in the art.
Ferner kann in einer geeigneten Ausführungsform die Sitzpolsterbewegung im Wesentlichen unabhängig von einer Fahrgastraumtemperatur erkannt werden.Further, in a suitable embodiment, the seat cushion movement may be detected substantially independently of a cabin temperature.
In einer Ausführungsform kann der zweite vorbestimmte Schwellenwert der mechanischen Last im Wesentlichen gleich dem ersten vorbestimmten Schwellenwert der mechanischen Last sein.In an embodiment, the second predetermined threshold of the mechanical load may be substantially equal to the first predetermined threshold of the mechanical load.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystems für einen Fahrzeugsitz weist das wenigstens eine Rahmenelement wenigstens zwei Rahmenabschnitte auf, die im Wesentlichen als rechteckige Platten geformt sind. Das Rahmenelement ist durch eine erste Platte der wenigstens zwei rechteckigen Platten fest an der Sitzgrundfläche angebracht, der wenigstens eine auf Gewicht ansprechende Sensor wird von einer zweiten Platte der wenigstens zwei rechteckigen Platten gehalten, und die wenigstens zwei rechteckigen Platten sind paarweise fest aneinander angebracht.In a preferred embodiment of the occupant detection and classification system for a vehicle seat, the at least one frame member has at least two frame portions substantially shaped as rectangular plates. The frame member is fixedly secured to the seat base by a first plate of the at least two rectangular plates, the at least one weight-responsive sensor is held by a second plate of the at least two rectangular plates, and the at least two rectangular plates are fixedly secured together in pairs.
Der Begriff „fest angebracht“, wie er in dieser Anmeldung verwendet wird, versteht sich insbesondere so, dass er die Verwendung einer Materialbindung durch Anwenden von Verfahren wie Schweißen, Löten oder Kleben sowie die Verwendung von Kraftschlussverbindungen zum Beispiel durch Nietenverbindung oder das Einsetzen von Schraubverbindungen umfasst.The term "firmly attached" as used in this application is particularly understood to include the use of a material bond by employing methods such as welding, brazing or gluing, as well as the use of frictional connections, for example by riveting or the insertion of threaded connections includes.
Auf diese Weise kann das wenigstens eine Rahmenelement einfach gestaltet und auf kostensparende Weise leicht bereitgestellt werden. Ferner kann wenigstens ein Rahmenteil der wenigstens zwei Rahmenteile eine oder mehrere Krümmungen um eine Richtung umfassen, die parallel zu einer kürzeren Seite des Rechtecks angeordnet ist, um den wenigstens einen auf Gewicht ansprechenden Sensor in einer Höhenposition zu halten, die sich von einer Höhenposition der Anbringungsstelle des wenigstens einen Rahmenelements an der Sitzgrundfläche unterscheidet, wodurch sich eine größere Gestaltungsfreiheit ergibt. In this way, the at least one frame member can be easily designed and easily provided in a cost-saving manner. Further, at least a frame portion of the at least two frame members may include one or more bends about a direction parallel to a shorter side of the rectangle to maintain the at least one weight-responsive sensor in a height position extending from a height location of the attachment location of the at least one frame member differs on the seat base, resulting in a greater freedom of design.
Vorzugsweise ist der wenigstens eine auf Gewicht ansprechende Sensor unter anderem ausgewählt aus einer Gruppe, die von einem widerstandsfähigen Drucksensor, einem Mikroschalter oder einem Folienschalter gebildet ist. Dadurch kann ein hoher Grad der Gestaltungsfreiheit für das Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystem für einen Fahrzeugsitz erreicht werden.Preferably, the at least one weight-responsive sensor is selected, among others, from a group formed by a resistant pressure sensor, a microswitch, or a film switch. Thereby, a high degree of design freedom can be achieved for the occupant detection and classification system for a vehicle seat.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystem für einen Fahrzeugsitz mehrere auf Gewicht ansprechende Sensoren und mehrere Rahmenelemente, wobei jedes Rahmenelement als Halter für wenigstens einen auf Gewicht ansprechenden Sensor der mehreren auf Gewicht ansprechenden Sensoren dient.In another preferred embodiment, the occupant detection and classification system for a vehicle seat includes a plurality of weight-responsive sensors and a plurality of frame members, each frame member serving as a holder for at least one weight-responsive sensor of the plurality of weight-responsive sensors.
Auf diese Weise können, neben dem Bereitstellen einer Redundanz für die Sitzbelegungserkennung, die Zustände der mehreren auf Gewicht ansprechenden Sensoren auf kombinierte Weise ausgewertet werden, und Rückschlüsse, die auf Positionen von verschiedenen Abschnitten des Fahrzeugsitzes und den Zuständen der auf Gewicht ansprechenden Sensoren basieren, mit denen der entsprechende Abschnitt des Fahrzeugsitzes in mechanische Wechselwirkung treten soll, wenn eine mechanische Last von einem Sitzinsassen ausgeübt wird, können erleichtert werden.In this way, in addition to providing redundancy for seat occupancy detection, the states of the multiple weight-responsive sensors may be evaluated in a combined manner, and conclusions based on locations of various portions of the vehicle seat and the states of the weight-responsive sensors may be included where the corresponding portion of the vehicle seat is to interact mechanically when a mechanical load is exerted by a seat occupant can be facilitated.
Bei noch einer weiteren Ausführungsform des Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystems für einen Fahrzeugsitz ist das wenigstens eine Rahmenelement oder wenigstens ein Rahmenelement der mehreren Rahmenelemente in Richtung der mechanischen Last, die in Richtung zu wenigstens einem der von dem Rahmenelement gehaltenen, auf Gewicht ansprechenden Sensoren ausgeübt wird, um einen Abstand von wenigstens 5 mm an einer Stelle federnd ablenkbar, die zur Anbringungsstelle des Rahmenelements an der Sitzgrundfläche distal ist, falls eine mechanische Last entsprechend dem zweiten Schwellenwert ausgeübt wird.In yet another embodiment of the occupant detection and classification system for a vehicle seat, the at least one frame member or at least one frame member of the plurality of frame members is toward the mechanical load exerted toward at least one of the weight responsive sensors held by the frame member to resiliently deflect a distance of at least 5 mm at a location distal to the attachment point of the frame member to the seat base if a mechanical load corresponding to the second threshold is applied.
Auf diese Weise kann der Unterschied zwischen der ersten Ablenkung des Abschnitts des Fahrzeugsitzes, der dafür ausgelegt ist, bei einer ausgeübten mechanischen Last entsprechend dem ersten vorbestimmten Schwellenwert mit dem wenigstens einen auf Gewicht ansprechenden Sensor in mechanische Wechselwirkung zu treten, und einer zweiten Ablenkung des Abschnitts des Fahrzeugsitzes bei einer ausgeübten mechanischen Last entsprechend dem zweiten vorbestimmten Schwellenwert vergrößert werden. Dadurch kann ein Sitzkomfort für den Sitzinsassen verbessert werden, da der mindestens eine auf Gewicht ansprechende Sensor ein kleineres Hindernis für eine weitere Ablenkung des Abschnitts des Fahrzeugsitzes ist, sobald er in mechanische Wechselwirkung mit dem mindestens einen auf Gewicht ansprechenden Sensor getreten ist. Des Weiteren kann der vergrößerte Unterschied zwischen der ersten Ablenkung und der zweiten Ablenkung für eine größere Präzision beim Definieren der Änderung des Zustands des wenigstens einen auf Gewicht ansprechenden Sensors durch den Abschnitt des Fahrzeugsitzes genutzt werden, falls eine mechanische Last entsprechend dem zweiten vorbestimmten Schwellenwert ausgeübt wird.In this way, the difference between the first deflection of the portion of the vehicle seat adapted to mechanically interact with the at least one weight-responsive sensor at an applied mechanical load corresponding to the first predetermined threshold and a second deflection of the portion of the vehicle seat are increased at an applied mechanical load according to the second predetermined threshold value. Thereby, seat comfort for the seat occupant can be improved because the at least one weight-responsive sensor is a minor obstacle to further deflection of the portion of the vehicle seat once it has mechanically engaged with the at least one weight-responsive sensor. Further, the increased difference between the first deflection and the second deflection may be utilized for greater precision in defining the change in state of the at least one weight responsive sensor through the portion of the vehicle seat, if a mechanical load corresponding to the second predetermined threshold is applied ,
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Auswerteeinheit dafür ausgelegt, die Zustände der mehreren auf Gewicht ansprechenden Sensoren zur Erzeugung des Ausgangssignals durch Bilden wenigstens einer logischen Kombination von mindestens einem Untersatz der Zustände der mehreren Sensoren auszuwerten. Auf diese Weise können ähnliche Sitzinsassenklassen wirksam und zuverlässig bestimmt werden, von welchen Klassen bekannt ist, dass sie wenigstens eine charakteristische und unterscheidende Ablenkung eines spezifischen Abschnitts des Fahrzeugsitzes durch Positionieren wenigstens eines auf Gewicht ansprechenden Sensors der mehreren auf Gewicht ansprechenden Sensoren umfassen, um in mechanische Wechselwirkung mit diesem spezifischen Abschnitt des Fahrzeugsitzes zu treten.In a further preferred embodiment, the evaluation unit is designed to evaluate the states of the plurality of weight-responsive sensors for generating the output signal by forming at least one logical combination of at least one subset of the states of the plurality of sensors. In this manner, similar seat occupant classes may be effectively and reliably determined, which classes are known to include at least one characteristic and differential deflection of a specific portion of the vehicle seat by positioning at least one weight-responsive sensor of the plurality of weight-responsive sensors to mechanical Interacting with this specific section of the vehicle seat.
Bei noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Auswerteeinheit dafür ausgelegt, die Zustände der mehreren auf Gewicht ansprechenden Sensoren durch Abgleichen der Zustände mit mehreren vorbestimmten Zustandsmustern der mehreren auf Gewicht ansprechenden Sensoren auszuwerten. Jedes der vorbestimmten Zustandsmuster kann einer spezifischen Sitzbelegungsklasse zugeordnet werden, so dass, falls die Auswerteeinheit einen Treffer der Zustände der mehreren auf Gewicht ansprechenden Sensoren für einen der vorbestimmten Zustandsmuster findet, die Auswerteeinheit dafür ausgelegt ist, ein Ausgangssignal zu erzeugen, das die spezifische Sitzbelegungsklasse anzeigt.In yet another preferred embodiment, the evaluation unit is configured to evaluate the states of the plurality of weight-responsive sensors by matching the states to a plurality of predetermined state patterns of the plurality of weight-responsive sensors. Each of the predetermined state patterns may be assigned to a specific seat occupancy class such that if the evaluation unit finds a hit of the states of the plurality of weight responsive sensors for one of the predetermined state patterns, the evaluation unit is adapted to generate an output indicative of the specific seat occupancy class ,
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Erkennung und Klassifizierung einer Belegung eines Fahrzeugsitzes bereitzustellen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- - Bereitstellen einer Ausführungsform des Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystems für einen Fahrzeugsitz wie hier offenbart,
- - festes Anbringen des wenigstens einen Rahmenelements mit dem wenigstens einen auf Gewicht ansprechenden Sensor an der Sitzgrundfläche an einer Stelle unterhalb des wenigstens einen Sitzschaumelements,
- - Auswerten eines Zustands des wenigstens einen auf Gewicht ansprechenden Sensors, und
- - basierend auf einem Ergebnis des Schritts der Auswertung, Erzeugen eines Ausgangssignals, das wenigstens eines von einem Sitzbelegungszustand und einer Sitzbelegungsklasse anzeigt. Die vorstehend dargelegten Vorteile betreffend das Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystem für einen Fahrzeugsitz gelten auch für das Verfahren gemäß der Erfindung.
- Providing an embodiment of the occupant detection and classification system for a vehicle seat as disclosed herein,
- firmly attaching the at least one frame element to the at least one weight-responsive sensor on the seat base at a position below the at least one seat foam element,
- - evaluating a state of the at least one weight-responsive sensor, and
- based on a result of the step of evaluating, generating an output signal indicative of at least one of a seat occupancy state and a seat occupancy class. The advantages set out above regarding the occupant detection and classification system for a vehicle seat also apply to the method according to the invention.
Die Schritte des Auswertens des Zustands und des Erzeugens des Ausgangssignals können kontinuierlich oder in spezifizierten Abständen, periodisch, durch ein Ereignis ausgelöst und/oder durch eine Fahrzeugsteuereinheit (Vehicle Control Unit, VCU) ausgelöst ausgeführt werden.The steps of evaluating the state and generating the output signal may be performed continuously or at specified intervals, periodically, triggered by an event, and / or triggered by a vehicle control unit (VCU).
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Schritt des Auswertens das Bilden wenigstens einer logischen Kombination von wenigstens einem Untersatz der Zustände der mehreren auf Gewicht ansprechenden Sensoren.In a preferred embodiment of the method, the step of evaluating comprises forming at least one logical combination of at least one subset of the states of the plurality of weight-responsive sensors.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Schritt des Auswertens das Abgleichen der Zustände der mehreren auf Gewicht ansprechenden Sensoren mit mehreren vorbestimmten Zustandsmustern der mehreren auf Gewicht ansprechenden Sensoren.In one embodiment of the method, the step of evaluating comprises balancing the states of the plurality of weight-responsive sensors with a plurality of predetermined state patterns of the plurality of weight-responsive sensors.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeugsitz vorgesehen. Der Fahrzeugsitz umfasst eine Sitzstruktur zum Errichten des Fahrzeugsitzes auf einem Fahrgastraumboden des Fahrzeugs, ein Sitzpolster mit wenigstens einem Sitzschaumelement, eine Sitzgrundfläche, die von der Sitzstruktur unterstützt wird und dafür ausgelegt ist, das Sitzpolster aufzunehmen, wobei die Sitzgrundfläche und das Sitzpolster dafür vorgesehen sind, ein Gesäß eines Sitzinsassen zu unterstützen, und eine Ausführungsform des Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystems für einen Fahrzeugsitz, wie hier offenbart. Auf diese Weise kann ein Fahrzeugsitz bereitgestellt werden, der ein Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystem für einen Fahrzeugsitz umfasst, das in der Lage ist, eine Sitzbelegung auf präzise und reproduzierbare Weise zu erkennen und zu klassifizieren.According to yet another aspect of the invention, a vehicle seat is provided. The vehicle seat comprises a seat structure for erecting the vehicle seat on a passenger compartment floor of the vehicle, a seat cushion having at least one seat foam element, a seat base supported by the seat structure and adapted to receive the seat cushion, the seat base and seat cushion being provided for to assist a seat occupant's buttocks, and an embodiment of the occupant detection and classification system for a vehicle seat, as disclosed herein. In this way, a vehicle seat may be provided which includes an occupant detection and classification system for a vehicle seat that is capable of recognizing and classifying seat occupancy in a precise and reproducible manner.
Vorzugsweise umfasst die Sitzgrundfläche des Fahrzeugsitzes einen Grundrahmen und mehrere Tragfedern, die mit dem Grundrahmen verbunden sind.Preferably, the seat base of the vehicle seat comprises a base frame and a plurality of suspension springs connected to the base frame.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Softwaremodul zum Steuern der Ausführung von Schritten einer Ausführungsform des hier offenbarten Verfahrens vorgesehen.According to yet another aspect of the invention, there is provided a software module for controlling the execution of steps of an embodiment of the method disclosed herein.
Die auszuführenden Verfahrensschritte werden in einen Programmcode des Softwaremoduls umgewandelt, wobei der Programmcode in einer digitalen Speichereinheit der Auswerteeinheit oder einer separaten Fahrzeugsteuereinheit implementierbar und von einer Prozessoreinheit der Auswerteeinheit oder der separaten Fahrzeugsteuereinheit ausführbar ist.The method steps to be executed are converted into a program code of the software module, wherein the program code can be implemented in a digital memory unit of the evaluation unit or a separate vehicle control unit and executed by a processor unit of the evaluation unit or the separate vehicle control unit.
Das Softwaremodul kann eine robuste und zuverlässige Ausführung des Verfahrens ermöglichen und eine schnelle Modifikation von Verfahrensschritten gestatten.The software module can enable a robust and reliable execution of the method and allow rapid modification of method steps.
Diese und andere Aspekte der Erfindung werden anhand der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen offensichtlich und werden durch diese erklärt.These and other aspects of the invention will be apparent from and elucidated by the embodiments described below.
Figurenlistelist of figures
Es werden nun beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, wobei:
-
1 eine teilweise Perspektivansicht von oben auf einen Fahrzeugsitz mit einem eingebauten Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystem für einen Fahrzeugsitz gemäß der Erfindung ist; -
2 schematisch eine teilweise Querschnittseitenansicht des Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystems für einen Fahrzeugsitz gemäß1 in einem nicht belasteten Zustand veranschaulicht; -
3 das Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystem für einen Fahrzeugsitz, das in dem Fahrzeugsitz gemäß1 eingebaut ist, in einem Zustand einer von einem Sitzinsassen ausgeübten mechanischen Last zeigt; -
4 eine schematische Draufsicht des Fahrzeugsitzes gemäß1 ist; -
5 eine perspektivische Draufsicht des Rahmenelements des Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystems für einen Fahrzeugsitz gemäßden 1 bis4 ist; und -
6 eine schematische Draufsicht des Fahrzeugsitzes gemäß1 mit einer eingebauten alternativen Ausführungsform eines Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystems für einen Fahrzeugsitz gemäß der Erfindung ist.
-
1 a partial perspective view from above of a vehicle seat with a built-in occupant detection and classification system for a vehicle seat according to the invention; -
2 schematically a partial cross-sectional side view of the occupant detection and classification system for a vehicle seat according to1 illustrated in an unloaded state; -
3 the occupant detection and classification system for a vehicle seat, which in the vehicle seat according to1 is installed, in a state of a force exerted by a seat occupant mechanical load; -
4 a schematic plan view of the vehicle seat according to1 is; -
5 a perspective top view of the frame member of the occupant detection and - Classification system for a vehicle seat according to1 to4 is; and -
6 a schematic plan view of the vehicle seat according to1 with a built-in alternative embodiment of an occupant detection and classification system for a vehicle seat according to the invention.
Beschreibung von bevorzugten AusführungsformenDescription of preferred embodiments
Die Ablenkung der Federmatte
Nun wieder mit Bezug auf
Das Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystem für einen Fahrzeugsitz
Wie es am besten in
In dem Betriebszustand des Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystems für einen Fahrzeugsitz
Das Rahmenelement
Falls die ausgeübte mechanische Last wenigstens einem zweiten vorbestimmten Schwellenwert entspricht, der größer als der erste vorbestimmte Schwellenwert ist, ist der spezifische Abschnitt des Sitzschaumelements
Wenn davon ausgegangen wird, dass das Rahmenelement
Bei einer anderen Materialauswahl ist das Rahmenelement
Nun wieder mit Bezug auf die
Durch eine Fahrzeugsteuereinheit nach dem Starten des Fahrzeugs initiiert, ist die Auswerteeinheit
Eine schematische Draufsicht des Fahrzeugsitzes
Die alternative Ausführungsform des Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystems für einen Fahrzeugsitz
Das erste Rahmenelement 581 ist durch eine Klebverbindung fest an einer Seitenkante
Die Auswerteeinheit
Ein weiteres Beispiel für eine der logischen Kombinationen ist durch den Zustand des auf Gewicht ansprechenden Sensors
Es werden weitere logische Kombinationen in Betracht gezogen, und zwar unter Nutzung der Tatsache, dass menschliche Sitzinsassen und leblose Objekte unterschiedliche räumliche Ablenkungen des Sitzschaumelements
Die Auswerteeinheit
Während die Erfindung im Einzelnen in den Zeichnungen und der vorstehenden Beschreibung veranschaulicht und beschrieben wurde, sind eine solche Veranschaulichung und Beschreibung als veranschaulichend oder beispielhaft und nicht als einschränkend anzusehen; die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt.While the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and foregoing description, such illustration and description are to be considered illustrative or exemplary and not restrictive; the invention is not limited to the disclosed embodiments.
Andere Varianten der offenbarten Ausführungsformen können von den Fachleuten bei der Ausführung der beanspruchten Erfindung, durch Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche verstanden und herbeigeführt werden. In den Ansprüchen schließt das Wort „aufweisend“ oder „umfassend“ andere Elemente oder Schritte nicht aus, und der unbestimmte Artikel „ein“, „eine“ oder „einer“ schließt keine Mehrheit aus. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Maßnahmen in sich voneinander unterscheidenden Unteransprüchen aufgeführt sind, weist nicht darauf hin, dass nicht eine Kombination dieser Maßnahmen vorteilhaft genutzt werden kann. Keines der Bezugszeichen in den Ansprüchen soll als den Schutzbereich einschränkend ausgelegt werden.Other variations of the disclosed embodiments may be understood and appreciated by those skilled in the art to practice the claimed invention, through the study of the drawings, the disclosure, and the appended claims. In the claims, the word "having" or "comprising" does not exclude other elements or steps, and the indefinite article "a," "an," or "an" does not exclude a majority. The mere fact that certain measures are listed in differing sub-claims does not indicate that a combination of these measures can not be used to advantage. Neither of the reference signs in the claims is intended to be construed as limiting the scope of protection.
Legende der Bezugszeichen:
- 10
- Fahrzeugsitz
- 12
- Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystem für einen Fahrzeugsitz
- 14
- auf Gewicht ansprechender Sensor
- 16
- Rahmenelement
- 18
- Rahmenabschnitt
- 20
- Auswerteeinheit
- 22
- digitale Speichereinheit
- 24
- Prozessoreinheit
- 26
- Softwaremodul
- 28
- Ausgangssignal
- 30
- Sitzgrundfläche
- 32
- Grundrahmen
- 34
- vordere Kante
- 36
- hintere Kante
- 38
- Seitenkante
- 40
- Sitzschaumelement
- 42
- Federmatte
- 44
- Tragfeder
- 46
- mechanische Last
- 48
- Sitzrichtung
- 50
- erste Ablenkung
- 52
- Insassenerkennungs- und -klassifizierungssystem für einen Fahrzeugsitz
- 54
- auf Gewicht ansprechender Sensor
- 56
- auf Gewicht ansprechender Sensor
- 58
- Rahmenelement
- 60
- Rahmenabschnitt
- 62
- Sitzinsasse
- 64
- Fahrgastraumboden
- 10
- vehicle seat
- 12
- Occupant detection and classification system for a vehicle seat
- 14
- Weight responsive sensor
- 16
- frame element
- 18
- frame section
- 20
- evaluation
- 22
- digital storage unit
- 24
- processor unit
- 26
- software module
- 28
- output
- 30
- Seat floor area
- 32
- base frame
- 34
- front edge
- 36
- rear edge
- 38
- side edge
- 40
- Seat foam element
- 42
- spring mat
- 44
- suspension spring
- 46
- mechanical load
- 48
- seat direction
- 50
- first distraction
- 52
- Occupant detection and classification system for a vehicle seat
- 54
- Weight responsive sensor
- 56
- Weight responsive sensor
- 58
- frame element
- 60
- frame section
- 62
- seat occupant
- 64
- Passenger compartment floor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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